基于嵌入式系统的火灾图像探测系统设计

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1、低压电器(2009No_8)现代建筑电气篇·消防与安防·基于嵌入式系统的火灾图像探测系统设计冯引安，侯瑞宁(陕西科技大学电气与信息学院，陕西西安710043)摘要：针对传统传感器技术在火灾探测中存在的不足和目前基于CCD火灾图像探测的缺陷，利用火灾图像特殊性以及图像识别和处理技术，采用高性能的DSP+冯引安(1980一)，FPGA硬件系统结构和GPRS无线传输技术，设计了火灾图像探测系统，并对所设计的男，助教，硕士，从系统进行了试验分析。结果表明，该火灾报警系统具有误报率低、价格便宜、响应快、监事图像处理技术研控范围广等优点。究。关键词：电气安全；

2、火灾探测；图像处理；传感器；嵌入式系统；DSP；GPRS；远程监控中图分类号：TU855：TP752文献标识码：B文章编号：1001—5531(2009)08一O038_04DesignofImageFireDetectionSystemBasedonEmbeddedSystemFENGYin’an，HOURuining(ShaanxiUniversityofScienceandTechnology，Xi’an710043，China)Abstract：Aimingattheshortcomingofthetraditionalsensortech

3、niqueinthefiredetectionandthecurrentdefectsoffireCCDimagedetection，usingthespecificcharacteristicsoffireimage，imagerecognitionandprocess—ingtechnology，anewfireimagedetectionsystembasedonstructureofDSPandFGGAhardwaresystemandGPRSwirelesstransmissiontechnologywasdesigned．Theexpe

4、rimentalanalysisofthesystemweregiven．Theresultsshowedthatthesystemhadmanyadvantages，suchaslowfalsealarmrate，cheaperprice，fastresponse，andwiderangeofmonitoring．Keywords：electricsafety；firedetection；imageprocessing；sensor；embeddedsystem；DSP；GPRS；remotemonitoring采集卡或者摄像头+图像译码器的结构

5、，然后再0引言把采集的图像传输到后台进行处理。另外，传统为了避免或减少火灾损失，实现火灾的早期的火灾报警控制器联网通过专用通信线或总线交预报非常关键。现代建筑要具备一定的火灾自动换数据信息，实现火灾自动报警监控等功能，但通检测、自动报警、自动控制功能。目前许多火灾探信线或总线网络存在布线、传输距离、抗干扰能力测系统都采用传统感温、感烟、光电等传感器，这等方面的不足。种系统误报率高，而且不能掌握火灾现场的情况，本文所设计的基于火灾图像的报警系统克服不能依靠其来进行实时调度等。目前也有基于图了传统技术的诸多缺陷，摄像头不受环境和温度像处理的火灾监控方法

6、，但是由于采用专用红外的影响，可以应用于环境要求比较苛刻的地方，CCD传感器，价格较昂贵，或者采用普通CCD传同时摄像头的监控范围广，监控灵敏度高，还兼感器，但是由于涉及个人隐私问题，某些场合也不有防火、防盗和远程监控三位一体化的功能。同实用，并且对于图像采集一般采用摄像头+图像时系统实现了智能报警功能，可以实时监控现场侯瑞宁(1980一)，男，助教，硕上，研究方向为数字图像处理。一38—消防与安防·低压电器f2009／@8)·现代建筑电气篇的火势变化情况，进一步确认火灾，提高了系统16M双字，具有2个通用的外部引脚XFO、XF1和4的可靠性，且系

7、统性价比较高，使用方便，既可个外部中断引脚。C31的高速运算能力和丰富的用于固定场所，也可用于移动场所。整个系统具软件资源为系统设计提供了极大的便利。有成本低、监控范围广、响应时间快、误报率低的2．2FPGA模块优点，不涉及个人隐私。CMOS数字图像传感器所采集到的数字图像传输速率约为20Mb／s。在该系统中，FPGA负1系统方案设计及工作原理责为CMOS数字图像传感器、DSP提供高速的数整个系统由控制器端、无线传输和远程监控据接口。FPGA的工作流程如下：FPGA根据端3部分组成。控制器端包括对火灾与图像传感OV9650的输出时间序对CMOS数字

8、图像传感器器信息的融合、处理、存储、显示以及与GPRS模输出的数据进行实时采集后，应用数据同步信号块的通信；无线传输采用G